(57)【要約】【課題】超広帯域（ＵＷＢ）通信システムにおいて、一対のＵＷＢトランシーバを備えるチャネルサウンディングを安全に行う方法。【解決手段】第１のＧＣＰ  Ｓｙｎｃ法において、所定のゴレイ相補対の集合が８０２．１５．４ａフレームに付加される。第２のＣＬＡＳＳ法において、暗号化低自己相関和集合がフレームに付加される。第３のＬＣＳＳＳ法において、低相互相関サイドローブ和集合がフレームに付加される。総じて、これらの方法は、固有のサイドローブ歪みを有する、疑似ランダムに生成されたコードセットを送信し、次いで、受信機において、相互相関コードセットを選択的に変更することにより、この歪みと全てのチャネル誘起歪みとを補償するように適合される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機Ｔと受信機Ｒとを備える無線通信システムに用いる方法であって、
前記方法は、
［１．１］第１プロセスであって、
［１．１．１］ｍ個のコードの第１コードセットをシードの関数として疑似ランダムに生成する工程、
を含む第１プロセスと、
［１．２］第２プロセスであって、
［１．２．１］送信機Ｔにおいて、
［１．２．１．１］前記第１コードセットを含む送信機コードセットを前記第１プロセスから受信する工程と、
［１．２．１．２］前記送信機コードセットを送信する工程と、
を含み、
［１．２．２］受信機Ｒにおいて、
［１．２．２．１］前記第１コードセットを含む受信機コードセットを前記第１プロセスから受信する工程と、
［１．２．２．２］チャネルの歪んだ前記送信機コードセットを受信する工程と、
［１．２．２．３］前記受信機コードセットの各コードを前記チャネルの歪んだ前記送信機コードセットの対応するコードと相関させることにより、ｍ個のチャネル相関の集合を作成する工程と、
［１．２．２．４］前記ｍ個のチャネル相関の集合を積算することにより、チャネル推定を確立する工程と、
を含む第２プロセスと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
［１．１．０］シードデリバリ機能を介して、前記シードを受信する工程、
を含む、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記工程［１．１．１］は、
［１．１．１］ｍ個のコードの第１コードセットをシードの関数として疑似ランダムに生成する工程であって、前記第１コードセットは、実質的にグループ相補性である、
ことを特徴とする、
請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記工程［１．１．１］は、
［１．１．１］ｍ個のコードの第１コードセットをシードの関数として疑似ランダムに生成する工程であって、
ｍは、
ｎ個のコード対、
を含み、
各対は、
ゴレイ対、
を含む、
ことを特徴とする、
請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
前記工程［１．１．１］は、
［１．１．１］ｍ個のコードの第１コードセットをシードの関数として疑似ランダムに生成する工程であって、
前記第１コードセットは、
十分に低い自己相関サイドローブ、
を有する、
ことを特徴とする、
請求項１または２記載の方法。
【請求項６】
前記工程［１．１］は、
［１．１．２］前記第１コードセットを含む前記ｍ個のコードのそれぞれを自己相関させることにより、ｍ個のメトリック相関の集合を作成する工程と、
［１．１．３］前記ｍ個のメトリック相関の少なくとも１つの選択された部分を積算することにより、メトリックを作成する工程であって、前記メトリックは、前記第１コードセットがグループ相補性である度合を測るために選択される工程と、
［１．１．４］前記メトリックが、前記第１コードセットが実質的にグループ相補性ではないことを示す場合、前記第１コードセットを選択的に変更する工程と、
［１．１．５］前記工程［１．１．２］から前記工程［１．１．４］を繰り返す工程と、
を含む、
請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記工程［１．１．４］において、前記第１コードセットは、前記ｍ個のコードのうち少なくとも１つを新しく疑似ランダムに生成されたコードに置き換えることにより、選択的に変更される、
請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記工程［１．１．４］において、前記第１コードセットは、前記ｍ個のコードの少なくとも１つの選択されたコードを含むビットの少なくとも１つの選択されたビットを選択的に反転することにより、選択的に変更される、
請求項６または７記載の方法。
【請求項９】
［１．３］第３プロセスであって、
［１．３．１］前記第１コードセットを含む前記ｍ個のコードのそれぞれを含む第２コードセットを作成する工程と、
［１．３．２］前記第１コードセットを含む前記ｍ個のコードのそれぞれを前記第２コードセットを含む前記コードのそれぞれと相関させることにより、ｍ個のメトリック相関の集合を作成する工程と、
［１．３．３］前記ｍ個のメトリック相関の少なくとも１つの選択された部分を積算することにより、メトリックを作成する工程であって、前記メトリックは、前記第１コードセットと前記第２コードセットとがグループ相補性である度合を測るために選択される工程と、
［１．３．４］前記メトリックが前記第１コードセットと前記第２コードセットとが実質的にグループ相補性ではないことを示す場合、前記第２コードセットを選択的に変更する工程と、
［１．３．５］前記工程［１．３．２］から前記工程［１．３．４］を繰り返す工程と、
を含む第３プロセス、
を含み、
前記工程［１．２．１．１］は、
［１．２．１．１］前記第１プロセスと前記第３プロセスとの選択された一方から、前記第１コードセットと前記第２コードセットとのそれぞれを含む送信機コードセットを受信する工程である、
ことを特徴とし、
前記工程［１．２．２．１］は、
［１．２．２．１］前記第１プロセスと前記第３プロセスとの選択された一方から、前記第１コードセットと前記第２コードセットとのそれぞれを含む受信機コードセットを受信する工程である、
ことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
［１．３］第３プロセスであって、
［１．３．１］前記第１コードセットを含む前記ｍ個のコードのそれぞれを含む第２コードセットを作成する工程と、
［１．３．２］ｍ個のメトリック相関の集合を作成する工程であって、各メトリック相関は、前記第１コードセットを含む前記ｍ個のコードの１コードであって、当該コードの直前に送信されたコードから選択された数のビットと連結されたコード中の全ビットからなる第１ベクトルを、前記第２コードセットを含む前記コードのそれぞれからなる第２ベクトルと相関させることにより求められる相関である工程と、
［１．３．３］前記ｍ個のメトリック相関の少なくとも１つの選択された部分を積算することにより、メトリックを作成する工程であって、前記メトリックは、前記第１コードセットと前記第２コードセットとがグループ相補性である度合を測るために選択される工程と、
［１．３．４］前記メトリックが、前記第１コードセットと前記第２コードセットとが実質的にグループ相補性ではないことを示す場合、前記第２コードセットを選択的に変更する工程と、
［１．３．５］前記工程［１．３．２］から前記工程［１．３．４］を繰り返す工程と、
を含む第３プロセス、
を含み、
前記工程［１．２．１．１］は、
［１．２．１．１］前記第１プロセスと前記第３プロセスとの選択された一方から、前記第１コードセットと前記第２コードセットのそれぞれを含む送信機コードセットを受信する工程である、
ことを特徴とし、
前記工程［１．２．２．１］は、
［１．２．２．１］前記第１プロセスと前記第３プロセスとの選択された一方から、前記第１コードセットと前記第２コードセットのそれぞれを含む受信機コードセットを受信する工程である、
ことを特徴とする、
請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記工程［１．３．４］において、前記第２コードセットは、前記ｍ個のコードの少なくとも１つを新しく疑似ランダムに生成されたコードに置き換えることにより、選択的に変更される、
請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
前記工程［１．３．４］において、前記第２コードセットは、前記ｍ個のコードの少なくとも１つを含むビットの少なくとも１つの選択されたビットを選択的に反転することにより、選択的に変更される、
請求項９または１０記載の方法。
【請求項１３】
前記工程［１．２．１．２］は、
［１．２．１．２］前記送信機コードセットを送信する工程であって、前記送信されたコードの少なくとも１つの後に選択された期間の不通が続く、
ことを特徴とする、
請求項１乃至１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記工程［１．１．１］は、
［１．１．１］ｍ個のコードとｋ個のダミーコードとを含む第１コードセットをシードの関数として疑似ランダムに生成することを特徴とし、
前記工程［１．２．２．３］は、
［１．２．２．３］前記受信機コードセットの前記ｍ個のコードのそれぞれを前記チャネルの歪んだ前記送信機コードセットの対応するｍ個のコードと相関させることにより、ｍ個のチャネル相関の集合を作成する、
ことを特徴とする、
請求項１乃至１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の方法を実行するように構成される、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１６】
処理システムで実行されると、前記処理システムに請求項１乃至１４のいずれかに係る方法の前記工程を実行させる実行可能命令、
を含む、
ことを特徴とする非一時的なコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、以下の出願に関連する。
１．仮出願第６２／２９１，４０７号、２０１６年２月４日申請（第１特許仮出願）。
２．仮出願第６２／２９１，６０５号、２０１６年２月５日申請（第２特許仮出願）。
３．仮出願第６２／３００，７８１号、２０１６年２月２７日申請（第３特許仮出願）。
４．仮出願第６２／３７０，４４０号、２０１６年８月３日申請（第４特許仮出願）。
５．仮出願第６２／３７５，７８８号、２０１６年８月１６日申請（第５特許仮出願）。
６．仮出願第６２／３７９，１６８号、２０１６年８月２４日申請（第６特許仮出願）。
【０００２】
本出願は、第１、第２、第３、第４、第５、第６特許仮出願の優先権を主張し、それにより米国特許法施行規則第１．７８条第（ａ）項（４）の規定に従い、それらの出願日の利益を主張する。
【０００３】
第１、第２、第３、第４、第５、第６特許仮出願の内容は、その全体が参照により明白に本出願に援用される。
【０００４】
本発明は、無線通信システムに関し、特に安全なチャネルサウンディング（channel sounding：電波伝搬経路の特性）の実行に適した無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００５】
以下の記述全般において、超広帯域（Ultra-Wideband:ＵＷＢ）通信システムの分野で当業者に周知の特殊用語が初出した場合、その用語を斜体で表記（その用語を「  」内に表記）する。また、新規と思われる用語、または、新規と思われる文脈で用いられる用語を最初に示す場合、その用語を太字で表記（その用語を［  ］内に表記）すると共に、同用語に適用するつもりである定義を示す。また、本明細書全体を通じて、信号、信号フラグ、ステータスビット、または類似の装置を論理的に真または論理的に偽の状態にすることの表現について言及するとき、それぞれアサートまたはネゲートという用語を用いることがある。また、信号を一方の論理状態から他方の論理状態に論理反転することを示すとき、トグルという用語を用いることがある。また、相互に排他的なブール状態をｌｏｇｉｃ＿０およびｌｏｇｉｃ＿１として言及することがある。勿論、周知のとおり、これら全ての信号の論理的意味を逆転することにより、論理的に真と述べた信号が論理的に偽となる、およびその逆となるような一貫したシステムオペレーションが得られる。さらに、これらのシステムでは、各論理状態を表すためにどの特定の電圧レベルが選択されるかは、重要ではない。
【０００６】
一例として、超広帯域（ＵＷＢ）通信システムでは、パケットベースのＵＷＢチャネルを介して送信するためのペイロードデータを作成するために、一連の特別処理ステップがＵＷＢ送信機により実行される。受信するとき、データペイロードを回復するために、対応する一連の逆ステップがＵＷＢ受信機により実行される。両者の一連の処理ステップの詳細はＩＥＥＥ標準規格８０２．１５．４と８０２．１５．４ａとに詳しく記載されており、そのコピーは本出願と併せて提出され、その全内容は参照により本明細書に明白に援用される。既知のとおり、これらの規格は、システムの送信部と受信部との両方の必要な機能を記載するが、システムの送信部のみの実施の詳細を特定し、受信部を実施する方法の選択を実施者に委ねている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
本発明者らの１人以上は、ＵＷＢ通信システムに用いるためのある特定の改良を開発してきた。それらの改良は、以下の係属中の出願、または、発行された特許に詳細に記載されている。その全体は、本願に明白に援用される。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７，６３６，３９７号「畳み込み符号化データを送受信する方法と装置」、２００９年１２月２２日発行。
【０００９】
【特許文献２】米国特許第７，７８７，５４４号「コードワードを生成する方法と装置」、２０１０年７月３１日発行。
【００１０】
【特許文献３】米国特許第８，３５８，７０９号「畳み込み符号化データを送受信する方法と装置」、２０１３年１月２２日発行。
【００１１】
【特許文献４】米国特許第８，４３７，４３２号「超広帯域通信システムに用いる受信機」、２０１３年５月７日発行。
【００１２】
【特許文献５】米国特許第８，６７７，２２４号「通信システムに用いる畳み込みコード」、２０１４年３月１８日発行。
【００１３】
【特許文献６】米国特許第８，４３６，７５８号「超広帯域通信システムに用いる適応３値Ａ／Ｄコンバータ」、２０１３年５月７日発行。
【００１４】
【特許文献７】米国特許第８，７６０，３３４号「超広帯域通信システムに用いる受信機」、２０１４年６月２４日発行。
【００１５】
【特許文献８】米国特許第９，０５４，７９０号「超広帯域通信システムに用いる受信機」、２０１５年６月９日発行。
【００１６】
【特許文献９】米国特許第９，３２５，３３８号「超広帯域通信システムに用いる適応３値Ａ／Ｄコンバータ」、２０１６年４月２６日発行。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
既知のとおり、ＩＥＥＥ標準規格８０２．１５．４ａ  ＵＷＢ  ＰＨＹは、次のフレーム構造を用いる。
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この場合の脆弱性は、次のとおりである。
１）Ｓｙｎｃの開始部が予め知られている場合、または、パケットを聴取（Listening）することにより検出される場合、Ｓｙｎｃの残部は、全て予測可能である。
２）Ｓｙｎｃは周期的、すなわち、同一のシンボルを何回も繰り返すため、１シンボル分だけ遅延したバージョンは、遅延のない元のバージョンとほぼ同じ様相を示す。
Ｓｙｎｃシーケンスで繰り返されるコードは、いわゆる「Ｉｐａｔｏｖコード」である（先行特許参照）。Ｉｐａｔｏｖコードは、「完全周期自己相関（Perfect Periodic Auto-Correlation:ＰＰＡＣ）」を有する有用なチャネルサウンディング特性を有する。すなわち、これらＩｐａｔｏｖコードの１つが連続して繰り返し送信される場合、そのコードをそれ自身のコピーと相関させることにより、「クロネッカのデルタ関数」が生じる（https://en.wikipedia.org/wiki/Kronecker_delta参照）。前述した脆弱性は、Ｓｙｎｃシーケンスの間に、「シンボル遷移」毎に「シンボル」を予想される多数のＩｐａｔｏｖコードの１つに変更することにより取り除かれる。しかし、このことは、ＩｐａｔｏｖコードのＰＰＡＣ性質を破壊する。なぜなら、同一コードが連続して繰り返し送信される場合、Ｉｐａｔｏｖコードは、完全自己相関性のみを有するためである。しかしながら、新しいシンボルが送信されるたびにコードが変更されると、自己相関関数が有する「サイドローブ」は、相殺されない。
【００１８】
シンボルが送信されるたびにコードを変更するものとする。前述のとおり、サイドローブは相殺されることはないが、これらのサイドローブはコード変更のたびに変化する。自己相関のピークは常にコード内のパルスの数（上記先行例では９）に等しいのに対し、サイドローブ同士は常に異なる。このことは、実際には十分長く連なった様々なコードを送信することにより、良好な「チャネル推定」を得ることが［できる］ことを意味する。サイドローブは、ランダムに正または負であるため、最終的にはゼロに平均化する。これを行う上での問題は、サイドローブの和が最終的に無視し得る程十分に小さくなるように非常に多くのコードが必要であり、そのためにシンボル毎に同一のＩｐａｔｏｖコードを用いた場合よりもはるかに長い推定シーケンスが必要になることである。しかしながら、良好な自己相関特性（すなわち、良好な「ゴレイメリット係数」）を有するコードは、いずれも全く同様に機能する。
【００１９】
本発明者らは、チャネルサウンディングを行うための無線通信システムの受信機に用いる改良された方法と装置とが必要とされている、と考える。特に、本発明者らは、これらの方法と装置とは、総じて最良の先行技術に匹敵する性能を提供すべきであるが、精確さを著しく損なうことなく非対称遅延を許容することが必要、と考える。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の好適な１実施形態によれば、送信機と受信機とを備える無線通信システムに用いる方法が提供される。１実施形態において、この方法は、第１プロセスと第２プロセスとを含む。この実施形態では、第１プロセスにおいてｍ個のコードの第１コードセットがシードの関数として疑似ランダムに生成される。この実施形態では、第２プロセスは、送信機機能と受信機機能との両方を含む。この第２プロセスによると、送信機は、第１プロセスから第１コードセットを含む送信機コードセットを受信し、次いで、その送信機コードセットを送信する。この第２プロセスによると、受信機は、第１プロセスから第１コードセットを含む受信機コードセットを受信し、次いで、チャネルの歪んだ送信機コードセットを受信する。その後、受信機は、受信機コードセットの各コードをチャネルの歪んだ送信機コードセットの対応するコードと相関させることにより、ｍ個のチャネル相関の集合を作成し、最後に、そのｍ個のチャネル相関の集合を積算することによりチャネル推定を確立する。
【００２１】
１実施形態において、第１プロセスは、シードデリバリ機能からシードを受信する。
【００２２】
他の実施形態では、第１プロセスは、ｍ個のコードの第１コードセットをシードの関数として疑似ランダムに生成する。第１コードセットは、実質的にグループ相補性である。
【００２３】
さらに他の実施形態では、第１プロセスは反復性である。各ループにおいて、第１プロセスは、第１コードセットを含むｍ個のコードの各コードを自己相関することにより、ｍ個のメトリック相関の集合を作成し、次いで、このｍ個のメトリック相関の少なくとも１つの選択された部分を積算することによりメトリックを作成する。メトリックは、第１コードセットがグループ相補性である度合を測定するために選択される。最後に、メトリックが第１コードセットは実質的にグループ相補性でないことを示す場合、第１プロセスは、ループする前に第１コードセットを選択的に変更する。
【００２４】
他の実施形態では、反復性の第３プロセスが用意される。各ループにおいて、第３プロセスは、第１コードセットを含むｍ個のコードの各コードを第２コードセットを含むコードのそれぞれと相互相関することにより、ｍ個のメトリック相関の集合を作成し、次いで、同ｍ個のメトリック相関の少なくとも１つの選択された部分を積算することによりメトリックを作成する。メトリックは、第１コードセットがグループ相補性である度合を測定するために選択される。最後に、メトリックが第１コードセットは実質的にグループ相補性でないことを示す場合、第３プロセスは、ループする前に第１コードセットを選択的に変更する。
【００２５】
さらに他の実施形態では、第２プロセスにおいて、送信機は、送信されたコードの少なくとも１つを送信した後に、選択された期間の不通が続くように適合される。
【００２６】
さらなる実施形態において、無線通信システムは、本発明の方法を実行して安全なチャネルサウンディングを実行するように構成される。
【００２７】
本発明の方法は、適当な持続的コンピュータ可読媒体におけるコンピュータ可読コードにおいて実現されてもよく、プロセッサがコンピュータ可読コードを実行すると、同プロセッサは各方法を実行する。
【００２８】
本発明の方法は、適当なコンピュータ可読媒体における持続的コンピュータ可読コードにおいて実現されてもよく、プロセッサがコンピュータ可読コードを実行すると、同プロセッサは各方法を実行する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明は、添付図面と関連したある特定の好適な実施形態の説明により、より十分に理解される。
【００３０】
【図１】図１は、ＵＷＢ通信システムでの使用に適した、送信機能と受信機能との両方を備える受信機の１実施形態を示すブロック図である。
【００３１】
【図２】図２は、本発明の実施に適合された受信機機能の１実施形態を示すブロック図である。
【００３２】
【図３】図３は、選択された「ゴレイ相補シーケンス（Golay Complementary Sequence:ＧＣＳ）」を示す波形図である。
【００３３】
【図４】図４は、図３のＧＣＳの自己相関を示す波形図である。
【００３４】
【図５】図５は、図３のＧＣＳの補元の自己相関を示す波形図である。
【００３５】
【図６】図６は、本発明のチャネルサウンディングのＣＬＡＳＳ法を示すフロー図である。
【００３６】
【図７】図７は、本発明のチャネルサウンディングのＬＣＳＳＳ法を示すフロー図である。
【００３７】
【図８】図８は、それぞれが６４個のシンボルを含むコードの純粋ランダムな集合であって、それ自身と相関した集合の波形図である。
【００３８】
【図９】図９は、それぞれが５１２個のシンボルを含むコードの純粋ランダムな集合であって、それ自身と相関した集合の波形図である。
【００３９】
【図１０】図１０は、それぞれが６４個のシンボルを含むコードの、本発明のＣＬＡＳＳ法により生成されたコードセットの一例であって、それ自身と相関したコードセットの波形図である。
【００４０】
【図１１】図１１は、それぞれが６４個のシンボルを含むコードの、本発明のＬＣＳＳＳ法により生成されたコードセットの一例であって、それ自身と相関したコードセットの波形図である。
【００４１】
【図１２】図１２は、図１０に示される波形を生成するために用いられるＣＬＡＳＳコードセットの自己相関の和を示す波形図である。
【００４２】
【図１３】図１３は、図１１に示される波形を生成するために用いられるＬＣＳＳＳ送信コードセットと受信コードセットとの自己相関の和を示す波形図である。
【００４３】
【図１４Ａ】図１４は、図１４Ａと、１４Ｂと、１４Ｃと、を含み、ＣＬＡＳＳコードセットまたはＬＣＳＳＳコードセットのいずれかを選択的に生成するための本発明の方法を示すフロー図である。
【図１４Ｂ】図１４は、図１４Ａと、１４Ｂと、１４Ｃと、を含み、ＣＬＡＳＳコードセットまたはＬＣＳＳＳコードセットのいずれかを選択的に生成するための本発明の方法を示すフロー図である。
【図１４Ｃ】図１４は、図１４Ａと、１４Ｂと、１４Ｃと、を含み、ＣＬＡＳＳコードセットまたはＬＣＳＳＳコードセットのいずれかを選択的に生成するための本発明の方法を示すフロー図である。
【００４４】
【図１５】図１５は、本発明のチャネルサウンディングを行うための複数の方法の概略フローを示すフロー図である。
【００４５】
各図において、同様の部品は、可能な限り同様に番号付けされる。しかしながら、この操作は、単に参照の便宜のため、および、不要な番号の増加を避けるためのものであり、複数の実施形態において、本発明が機能または構造のいずれかにおいて同一性を必要とすることを暗示または示唆するものではない。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
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【００４７】
●ＧＣＰ  Ｓｙｎｃ
本発明の第１実施形態においては［ＧＣＰ同期（GCP Synchronization: ＧＣＰ  Ｓｙｎｃ）］法と呼ばれる方法を用いてチャネル推定が実行される。この方法によれば、標準の８０２．１５．４ａ  ＵＷＢ  ＰＨＹフレームの最後に続けて、所定のＧＣＰの集合であるＧＣＰ  Ｓｙｎｃがチャネルを通して送信される。
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一般に、ＧＣＰ  Ｓｙｎｃは、複数のＧＣＳ対からなる。ただし、各ＧＣＰにおいて２つのＧＣＳは、必ずしも直接連続しなくてもよい。各ＧＣＰの両方のＧＣＳが送信されて、受信機が、受信信号と、その信号受信時に出現すると予想されるコードと、の相関をチャネル推定に付加すれば、順序は問題ではない。例えば、送信される特定のペアは、予想されるコードの大きな集合から疑似ランダムに選ばれる。勿論、同期を保つため、各ＧＣＰ  Ｓｙｎｃのコードセットを作成するために用いられる手順は、送信機と受信機との両方に知られている必要がある。既知の様々な手法が、個々のインスタンス化においてこの同期機能を達成するために実行されてもよい。
【００４８】
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前述のとおり、この手法により、本発明のチャネル推定において自己相関サイドローブが自動的に相殺し合うことが実質的に保証される。この完璧なサイドローブの相殺特性により、シンボルの数とＧＣＰ  Ｓｙｎｃの長さとは、ランダムコードやＩｐａｔｏｖコードを用いた場合よりもはるかに低減される。
【００４９】
既知のとおり、チャネルは、送信される各コードの「遅延拡散」を「長く」する傾向がある。例えば、コードが１マイクロ秒の長さで、チャネルが１００ナノ秒の遅延拡散を有する場合、１つのコードにより受信機に到達するエネルギーは、１．１マイクロ秒持続する。このために、チャネル内の予想される遅延拡散と少なくとも同等であるように選択される「ギャップ」、すなわち、送信機不通の期間は、１つ以上、あるいは、おそらく全部、の送信されるシンボル間に挿入される。このように、各コードシンボルからのエネルギーは、別々に受信機に到達する。勿論、これは、チャネル内のノイズと本発明の受信機内の「量子化」ノイズとのため、「ノイズの多い」推定になるが、様々なコード対でこの処理を繰り返すことで、まだ良好なチャネル推定の確立に至るであろう。
【００５０】
言うまでもなく、ＧＣＰ  ＳｙｎｃはＤＡＴＡ部の後だけでなくフレーム間の任意の位置で送信されるが、ＳＦＤの後に送信する利点は、ＳＦＤが「タイムスタンプ」として機能することにより、受信機がＧＣＰ  Ｓｙｎｃの受信時期を知ることを可能とし、どのコードを受信信号と相関させる必要があるかを常に知ることを可能とする。
【００５１】
さらにセキュリティを高めるために、疑似ランダムなパルスをシーケンス間に挿入して使用している実際のコードを隠すことができる。各シンボルに用いられるコード長が疑似ランダムに変化することで、アタッカはシンボルの境界がわからず、どのコードが送信されているかを予測する時機を知ることができなくなる。
【００５２】
なお、最初のＳＹＮＣシーケンス（ここではＩｐａｔｏｖコードを用いている）におけるシンボル長よりもはるかに短いシンボル長を、チャネルサウンディングのＧＣＰ  Ｓｙｎｃ部に対して用いることが可能であることに留意されたい。例えば、２ナノ秒チップ毎に１つの正または負のパルスを有する長さ３２のコードを考える。このコードは６４ナノ秒の長さしかないが、受信機が前もってＩｐａｔｏｖ  Ｓｙｎｃから「経路位置」を決定していれば、この長さで第１経路を十分精確に特徴付けられる。本実施形態では、経路位置は、各時点におけるコードの期限を相関器に知らせる。相関器ウインドの外側の経路は、相関しないため、受信機には見えない。
【００５３】
なお、ゴレイは、当初「２進相補シーケンス（Binary Complementary Sequences: BCPs）」を提案した。以来、他種の相補シーケンスが提案されてきた。「TCPs」も全く同様に機能する。「マルチレベル相補シーケンス」が見出され、同様に機能する。「複素QAM相補シーケンス」も見出されている。これらはいずれも使用可能である。
【００５４】
●ＣＬＡＳＳ
第２実施形態では、［暗号化低自己相関和集合（Cyphered Low Auto-correlation Sum Set: ＣＬＡＳＳ）］と呼ばれる集合を用いてチャネル推定を実行する。本発明のＧＣＰ  Ｓｙｎｃ法と同様に、ＩＥＥＥ標準規格８０２．１５．４ａフレームの最後にＣＬＡＳＳを付加する。
2019509668.tif 000007
本実施形態では、以下のステップを実行することにより、ＣＬＡＳＳを作成する（図６参照）。
2019509668.tif 000008
これにより、受信機が受信したＣＬＡＳＳシーケンスを内部で生成したＣＬＡＳＳコードセットと相関させるとき、得られるチャネル推定は、比較的低いサイドローブ歪みを示す。実際に、本発明の方法は、ＳＳＳＡを最小化することにより、生成されるコードセットの自己相関関数のサイドローブの和の冪が低く、それによりサイドローブ歪みが極力小さくなることを確実にする。
【００５５】
明らかに、本発明のＣＬＡＳＳ法には種々の変形があり得る。例として、以下の各変形を考える。
１．処理される各コードのビット数が多い程、必要な計算の数が多くなる。本発明者らは、ステップ５．１においてビットの部分集合のみが処理される場合、得られるコードの集合は［十分に］低い自己相関サイドローブ、すなわち、十分に低いSSSAを持ち得ることを見出した。全部ではないビットが処理されている場合、コードの開始時と終了時とのビットは、サイドローブの大きさに最も影響を与える。この理由は、コードの中央ビットの変更は自己相関関数の中央部のみに影響を与えて全体には影響を与えないことに対して、最終ビットは自己相関関数全体に影響を与えるからである。本明細書が「十分に」という言葉を用いる場合、「真の経路」をサイドローブから区別できるような十分に低いレベルを意味する。例えば、図１１に見られるように、左側のプリカーササイドローブは真の第１経路を明らかにするため十分に低減されているが、それに対し右側では、最適化されていないポストカーササイドローブは十分に低減されておらず、そのために主経路の３０ｄＢ下方であった第１経路を区別しにくくなっている。
２．本発明者らは、これらコードによる第２パスが実行される場合、すなわち、ステップ５が繰り返される場合、処理される必要があるビットの数が少なくなること、を見出した。この第２パスを実行することのメリットは、変更されるビットの数が少ないほどシーケンス全体を予測しにくくなるため、シーケンスが本来的にアタックに対してより脆弱でなくなることである。
３．前述のステップ５．１．１は、無理に毎回繰り返される必要はない。例えば、ショートカットとして、変更されたコードの自己相関に付加する前に、各コードの自己相関関数は、保存され、取り出されることができる。また、変更されたコードの自己相関は、自己相関全体を再度計算し直すことよりも、１ビットだけ逆転することによる自己相関への影響を計算することにより求められる。本発明者らは、この手法が最適なハードウェアインプリメンテーションに特に適していると考える。
４．ステップ５．１においてコードが処理される際に、このコードを含めたそれまでの全コードのＳＳＳＡが、コード全部のＳＳＳＡの代わりに用いられてもよい。これは、通常、同数のビット逆転操作のための性能の全般的な悪化を招く。しかし、この性能の低下は、より多く（２倍−４倍）のビット逆転が用いられた場合、回復することができる。この手法もまた、自己相関アキュムレータが用いるビット精度を低くすることができ、かつ初期の遅延時間なしにアルゴリズムを実行することができるため、有効である。
５．テストされるビット反転の数は、変えることができる。例えば、初期のコードはより少数のテスト反転で最適化され、最終の数コードのみが大幅に増加したビット反転回数で実行されることができる。この理由は、数コード後に生成される中間のサイドローブメトリックは、重要でないためである。最後のサイドローブメトリック、すなわち、全コードが処理された後のサイドローブメトリックのみにより、最終性能が決定される。ここでの意図は、最後のメトリックができるだけ低くなるようにしつつ処理エネルギーと処理時間とを節約するためである。また、さらにセキュリティを高めるために、シンボルの一部を全く変更せずに、サイドローブメトリック最小化アルゴリズムをシンボルの部分集合に対してのみ実行することも可能である。この方法は、シンボルの幾つかを完全にランダムにすることを可能とし、アタッカはシンボルが変更された手がかりを得られなくなる。
６．本発明の他の変形では、ビット反転が行われず、代わりに、可能性のある疑似ランダムコードをいくつか生成し、その中からサイドローブメトリックを最も最小化するものを１つ選択する。例えば、必要な各コードに対して可能性のある４つのコードが生成される。次いで、可能性のある４つの自己相関関数がその他のコードの自己相関関数に付加され、その他のコードを最も十分に補完するコードが選択される。
７．ＧＣＰ  ｓｙｎｃと同様に、ＣＬＡＳＳシーケンスは、ＤＡＴＡの後に限らず、ＳＦＤ後の任意の時機に送信されることができる。
８．なお、コードセットが生成された後、コードは、任意の送信順で送信されることができる。セキュリティ上の理由から、コード生成時の順序とは異なる順序で送信することが有効である。送信機と受信機の両方がその順序を理解する限り、両者は、同期を保っている。
９．グループ単位でのサイドローブの最小化は、アタッカによるビット（特に最後のシンボルの後半のビット）のシーケンスの予測に基づいて、アタックの可能性を広げることになる。これは次の理由により起こり得る。アタッカは、（ほとんどのシンボルが送信された後の）最後のサイドローブメトリックが極めて低いことを知っているため、それまでのシンボルのサイドローブメトリックを同様に最小化するビットシーケンスを算出することができるからである。そのようなビットシーケンスは、実際に送信されたビットに類似している可能性がある。このような可能性を防ぐため、複数のダミーシンボルは、送信されたコードシーケンス内の選択された位置に付加されてもよい。このようなダミーシンボル（全くランダムなビットシーケンスでもよい）は、最小化されていないサイドローブメトリックを有し、真の受信機により無視され得る。しかしながら、これらダミーシンボルは、全サイドローブを送信されたシンボルの集合に付加するであろう。この場合も、送信機と受信機の両方が順序を理解している限り、両者は、同期を保っている。一方、アタッカは真のシンボルとダミーのシンボルとを区別することができないため、そのサイドローブメトリックは混乱を来し、この特定のアタックメカニズムが防がれる（少なくともその成功の可能性が低下する）。
１０．受信機が相関する有効なシンボルに追加して、１つ以上のダミーシンボルを送信すると仮定する。この有効シンボルのいくつかは変更されず（純粋ランダム）、いくつかは有効シンボルの集合全体の全サイドローブメトリックを最小にするために変更される。一般に、この手法によれば、有効な変更シンボルと、有効な無変更シンボルと、ダミーシンボルと、の多様なスケジューリング送信が可能になる。これらシンボルは、全部を疑似ランダムにインタリーブされてもよく、または何らかの順序で順次送信されてもよい。例えば、ランダムなシンボル（疑似ランダムに併せてインタリーブされる可能性があるダミーシンボルと無変更の有効シンボル）を先に送信した後、変更された有効シンボルを送信してもよい。その他の組み合わせもあり得る。例えば、ある実施形態では、ダミーコードと有効コードとのグループが疑似ランダムに「インタリーブ」、すなわち、混入されて、その後、既存の疑似ランダムコードジェネレータは、有効シンボルとダミーシンボルとが送受信されるスケジュールを含む［コードインデックス］を生成するために、疑似ランダムに用いられる。送信機と受信機との両方が同一のコードジェネレータを使用しているため、受信機は、共通のコードインデックスから受信したコードのいずれのコードを有効と考えればよいか、いずれのコードをダミーとして無視してよいかを理解する。有効コードの数ｍが８、選択されたダミーコードの数ｋが４で、その結果１２コードスケジュールの１実施形態を想定する。予想される１つのコードインデックスフォーマットにしたがって、送信されたコードシーケンスにおいて、「１」は有効コードを示し、「０」はダミーコードを示すとする。すなわち、「０１１０１１１０１１０１」のコードインデックスは、コード２，３，５，６，７，９，１０，１２が有効であり、１，４，８，１１はダミーであることを示す。所望により、コードジェネレータは、コードインデックスの長さと内部シーケンスとを適宜変更してもよい。変更されたコードインデックスを受信すると、送信機と受信機とは、新しいコードインデックスの使用を、直ちに、または、ある所定の遅延後に、開始することができる。コードジェネレータが１つのコードセットと併用される複数のコードインデックスを作成すると共にスケジュール化することもできる。これにより、さらなる疑似ランダム性が、送信されたコードインデックスに付与される。
【００５６】
●ＬＣＳＳＳ
第３実施形態では、［低相互相関サイドローブ和集合（Low Cross-correlation Sidelobe Sum Set:  ＬＣＳＳＳ）］と呼ばれる集合を用いてチャネル推定を行う。本発明のＧＣＰ  Ｓｙｎｃ法やＣＬＡＳＳ法と同様に、ＩＥＥＥ標準規格８０２．１５．４ａフレームの最後にＬＣＳＳＳを付加する。
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本実施形態では、以下のステップを実行することにより、ＬＣＳＳＳを作成する（図７参照）。
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本発明のＣＬＡＳＳ法と同様に、得られたチャネル推定は、比較的低いサイドローブ歪みを示す。実際に、SSPSCを最小化することにより、本発明の方法は、生成したコードセットの相互相関関数のプリカーサの和の冪を低くして、それによりサイドローブ歪みが最小化することを確実にする。本発明のＬＣＳＳＳ法を用いることで、チャネル推定の第１経路は、通常のサイドローブ歪みが生じることなく発見されることができる。
【００５７】
明らかに、本発明のＬＣＳＳＳ法には種々の変形があり得る。例として、以下の各変形を考える。
１．処理される各コードのビット数が多い程、必要な計算の数が多くなる。本発明者らは、ステップ３．５．１においてビットの部分集合のみが処理される場合、得られるコードの集合は十分に低い自己相関サイドローブ、すなわち、十分に低いSSSAを持ち得ることを見出した。全部ではないビットが処理されている場合、コードの開始時と終了時とのビットは、サイドローブの大きさに最も影響を与える。この理由は、コードのビット中央の変更は自己相関関数の中央部のみに影響を与えて全体には影響を与えないことに対して、最終ビットは自己相関関数全体に影響を与えるからである。
２．本発明者らは、このコードによる第２パスが実行される場合、すなわち、ステップ５が繰り返される場合、処理される必要があるビットの数が少なくなること、を見出した。
３．前述のステップ３．５．１．１は、無理に毎回繰り返される必要はない。例えば、ショートカットとして、変更されたコードの自己相関に付加する前に、各コードの自己相関関数は保存され、取り出されることができる。また、変更されたコードの自己相関は、自己相関全体を再度計算し直すことよりも、１ビットだけ逆転することによる自己相関への影響を計算することにより、求められる。本発明者らは、この手法が最適なハードウェアインプリメンテーションに特に適していると考える。
４．ステップ３．５．１で、コードが処理される際に、このコードを含めたそれまでの全コードのSSPSCが、コード全部のSSPSCの代わりに用いられてもよい。これは、通常、同数のビット逆転操作のための性能の全般的な悪化を招く。しかし、この性能の低下は、より多く（２倍−４倍）のビット逆転が用いられた場合、回復することができる。この手法もまた、自己相関アキュムレータが用いるビット精度を低くすることができ、かつ初期の遅延時間なしにアルゴリズムを実行することができるため有効である。
５．テストされるビット反転の数は、変えることができる。例えば、初期の数コードはより少数のテスト反転で最適化され、最終の数コードのみが大幅に増加した反転回数で実行されることができる。この理由は、数コード後に生成される中間のサイドローブメトリックは重要でないためである。最終のサイドローブメトリック、すなわち、全コードが処理された後のサイドローブメトリックのみにより、最終性能が決定される。ここでの意図は、最後のメトリックができるだけ低くなるようにしつつ処理エネルギーと処理時間とを節約するためである。
６．ＧＣＰ  ｓｙｎｃと同様に、ＬＣＳＳＳコードセットは、ＤＡＴＡの後に限らず、ＳＦＤ後の任意の時機に送信されることができる。
７．理論的に可能なアタック法の１つは、アタッカが、受信機内の相関用に送信されたランダムビットを受信機が如何にして変更するかを予測し、次いで、それらの予測したビットを早期に送信することを含む。このような予測は、受信機のＬＣＳＳＳアルゴリズムがサイドローブを最小化するものであることを理解した上で、サイドローブの解析に基づいて、実行される。このため、さらにセキュリティを高めるため、送信機は、複数のダミーシンボルを送信に付加する。このようなダミーシンボル（全くランダムなビットシーケンス）は、（有効シンボルのサイドローブを補完する）受信機のＬＣＳＳＳアルゴリズムによる処理を受けず、無視され得る。しかしながら、これらのダミーシンボルは、さらなるサイドローブを送信されたシンボルの集合に付加するであろう。アタッカは真のシンボルとダミーシンボルとを区別することができないため、アタッカの送信のサイドローブメトリックは、混乱を来す。そのため、受信機の相関器が正しいＬＣＳＳＳビットを予測し得る可能性がなくなるか、もしくは、低くなる。有効シンボルとダミーシンボルとのスケジューリング送信には、種々の変形があり得る。例えば、それらシンボルは、全て疑似ランダムにインタリーブされ得る。
【００５８】
ＬＣＳＳＳ法のＣＬＡＳＳ法に対するメリットの１つは、送信されたシーケンスが変更なしに完全にランダムであることである。ＣＬＡＳＳシーケンスと同様に、ＬＣＳＳＳシーケンスは、極めて低いプリカーササイドローブを有し、そのため、ほとんど歪みのない第１経路推定を与える。しかし、ＣＬＡＳＳシーケンスは、低い自己相関サイドローブの和でコードを作成するために、送信されたコードの一部または全部が元のランダム状態から変更されているというデメリットを有する。アタッカは、この変更されたコードセットの性質を利用してビットのいくつかを推量することが可能であり、この推量ビットを真のビットより早く到着するように送信することにより、アタッカは、実際より近くにいるかのようにみせることができる。
【００５９】
前述のとおり、ビット反転は、より良好なコードシーケンスの探索に有効に用いられる１技術であり得る。しかし、この技術は、可能性のあるビット反転毎に全ての自己相関の再計算を要する場合、計算上非効率である。しかし、本発明者らは、１つのビット反転が自己相関に及ぼす影響を単独に計算できることを見出した。また、本発明者らは、以下に示す典型的な疑似コードアルゴリズムがハードウェアで効率的に実行されることを確認した。
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ビット反転が送信機と受信機との両方で行われるＣＬＡＳＳの場合も同様の手法を用いることができる。しかし、変数「diff」は、２つのベクトルの和として生成される。
【００６０】
以下に示す代替法のチャネル推定の性能を比較する。
方法１  図８に示される、各コードが６４のシンボルを含み、それ自身と相関した純粋ランダムなコードの集合。
方法２  図９に示される、各コードが５１２のシンボルを含み、それ自身と相関した純粋ランダムなコードの集合。
方法３  図１０に示される、各コードが６４のシンボルを含み、それ自身と相関したＣＬＡＳＳコードの集合。
方法４  図１１に示される、各コードが６４のシンボルを含み、それ自身と相関したＬＣＳＳＳランダムコードの集合。
図８，９と図１０，１１との比較から明らかなように、ＣＬＡＳＳチャネル推定（方法３）とＬＣＳＳＳチャネル推定（方法４）とは、共に純粋ランダムチャネル推定（方法１および２）に比べて８倍短いにも関わらず、遥かに良好である。図１２に典型的なＣＬＡＳＳシーケンスの自己相関関数の和を示し、図１３にＬＣＳＳＳ送信の集合とＬＣＳＳＳ受信の集合との相互相関の和を示す。当業者に明らかなとおり、これらの波形は、本発明のＣＬＡＳＳ法とＬＣＳＳＳ法とが共にランダムコードの挿入の結果得られるサイドローブを効果的にキャンセルすることを示す。さらに、例えば、方法２の５１２コードと比較すると、本発明の新規方法は、いずれも消費電力と通信時間との両方を低減する。
【００６１】
●ＣＬＡＳＳとＬＣＳＳＳとの統合
第４実施形態では、ＣＬＡＳＳとＬＣＳＳＳとのいずれかを選択的に生成する１つのフローを用いてチャネル推定を行う。本発明のＣＬＡＳＳ法やＬＣＳＳＳ法と同様に、ＩＥＥＥ標準規格８０２．１５．４ａフレームの最後に選択された結果を付加する。本実施形態では、以下のステップを実行することにより、選択されたＣＬＡＳＳまたはＬＣＳＳＳのいずれか１つを作成する（図１４参照）。
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【００６２】
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例えば、送信機は、シードを作成した後、そのシードを従来のパケットトランザクションを用いて受信機に送信するように適合されてもよい。あるいは、中央制御機能（不図示）が、既知の転送機構を用いて送信機と受信機との両方にシードを転送するように適合されてもよい。
【００６３】
この第５実施形態のチャネルサウンディングプロセスによれば、
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【００６４】
第６実施形態においても、コード生成プロセスとチャネルサウンディングプロセスとを含む並列フローを用いてチャネル推定を行う。本実施形態において、上記第５実施形態と実質的に同様のコード生成プロセスが行われる。
【００６５】
この第６実施形態のチャネルサウンディングプロセスにおいては、
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【００６６】
●包括的チャネルサウンディングフロー
当業者に明らかなとおり、前述のフローのいくつかは、図１５に示される、より包括的なフローにおける各種のフローを含む。この基本的な全体像から見ると、本発明のチャネルサウンディングの各実施形態は、前述の第５実施形態と実質的に同一の包括的コード生成プロセスと、特有のチャネルサウンディングプロセスと、を提供する。これらの各チャネルサウンディングプロセスによれば、送信機と受信機との両方が、同一の選択された値を有する各シードをそれぞれのコード生成機能に選択的に供給すると共に、生成された基底コードセットのコピーを送信機と受信機それぞれのコード生成機能から受信する。利用可能な疑似ランダムコード生成機能として複数の既知の先行技術があるが、本発明者らは、例えば、連邦情報処理標準発行のＦＩＰＳ  Ｐｕｂ  １８６−４や米国国立標準技術研究所発行のＳｐｅｃｉａｌ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  ＮＩＳＴ  ＳＰ  ８００−９０Ａ  Ｒｅｖ．１に記載された「暗号により保護された疑似ランダムな生成器」機能（cryptographically secure pseudo-random generator facilities）、のいずれかを好適に用いる。図１５に示されるように、疑似ランダムコード生成プロセスは、送信機と受信機との両方で同一のインスタンスとして、あるいは、送信機と受信機との両方によりアクセス可能な１つの共有インスタンスとして、実施されることができる。
【００６７】
前述のチャネルサウンディングプロセスによれば、送信機は、コード生成機能から受信した送信機コードセットを送信するように適合される。本発明のチャネルサウンディングプロセスの中には、オプションとして送信機が送信前に送信機コードセットを選択的に変更するように適合されるものがある。
【００６８】
前述のチャネルサウンディングプロセスによれば、受信機は、コード生成機能から受信した受信機コードセットを選択的に変更するように適合される。変更後、各受信機は、チャネルの歪んだ送信機コードセットを受信する。以下、このコードセットを便宜上、「推定値」という。最後に、受信機は、受信した推定値と、受信機により変更された基底コードセットと、を相関させることにより、チャネル推定を確立する。これらの実施形態では、送信機は送信機により変更された基底コードセットを送信し、受信機は受信した推定値すなわち送信機により変更された基底コードセットの推定値と、受信機により変更された基底コードセットと、を相関させることにより、チャネル推定を確立する。
【００６９】
本発明者らは、送信機または受信機の相関器のシーケンスの変更ではなく、受信機での後処理のみにより、サイドローブの干渉を最小化することが可能であることを見出した。この手法では、送信機と受信機との両方は、コード生成器から同一の疑似ランダムなシーケンスを受信する。通常、これにより大量のサイドローブが生じる。しかしながら、受信機は、送信された全てのコードシンボルの自己相関を積算することにより、これらサイドローブを直接算出することができる。既知のとおり、各種エネルギー（例えば、強力な経路から入力されるエネルギー）は、積算器内にピークを発生させるだけでなく、サイドローブにより予測される位置に正確にミニピークを発生させる。そのため、チャネル応答サンプルを最大のものから順に選択して処理した後、各サンプルにより生じたサイドローブ干渉を繰り返し差し引くことが可能である。明らかに、このプロセスでは、適切なスケーリングと時間の広がりとを考慮する必要がある。一般に、処理されるサンプル数が増える程、サイドローブは、徐々に減少する。通常、経路が多重になる程、より多くのサンプルを処理する必要が生じる。しかしながら、多数のサンプルでさえも振幅が他のサンプルや経路からの干渉により影響を受けるため、相互干渉により最終品質が低下する。しかしながら、推定された干渉成分を差し引くたびに、複数の処理パスを実行することが可能である。
【００７０】
他の興味深い実施形態として、まず、ｍ個のコードのシーケンスＡが２つのコードサブシーケンス、すなわち、ｎコードのサブシーケンスＡ１と（ｍ−ｎ）コードのサブシーケンスＡ２との「連結」を含む、すなわち、Ａ＝［Ａ１：：Ａ１］が成り立つとする。記号「：：」は、連結操作を表す。ここでシーケンスＡと他の選択されたシーケンスＢとの間の相関に本発明者らの関心があると仮定する。この相関を決定するため、まずＢと［Ａ１：：０］との第１相関を計算する。ゼロは、サブシーケンスＡ２のマスキングを表す。次いで、Ｂと［０：：Ａ２］との第２相関を計算する。ゼロは、サブシーケンスＡ１のマスキングを表す。この２つの相関を積算する場合、第１相関の疑似サイドローブが第２相関のサイドローブにより相殺される。したがって、本発明者らは、選択されたコードシーケンスを、それぞれが別々に送信される、２つ以上のサブシーケンスに分割すれば、この手法がアタッカや盗聴者がどのコードシーケンスが使われているかを推量することを効果的に防ぐと考える。
【００７１】
●２進コードと３進コードとの比較
実施形態によっては、２進コードが受信機に受信されて数ナノ秒後にその２進コードのきわめて強いエコーが重畳して受信される場合、受信機は、２回目の２進コードのみを検出する。実際に、この強いエコーは、受信機をオーバフローまたは過負荷にさせ、初期の弱い信号により生じる小さい摂動を検出できなくさせる。考えられる１つの解決策として「３進コード」の使用がある。したがって、例えば、次の２進コードを送信する代わりに、
+++--+-++---+++++---+-+++--+-++---+++++---+-+++--+-++---+++++---+-
例えば、次の３進コードを送信する。
+00+0+-00-+0-000+00+--0-0+0+0+0+000+--00-+000-+00++000--+-+0
これは、微弱な信号を強力な信号の隙間において、微弱な信号が検出されることを許容する。
【００７２】
本発明者らは、１６の正または負のパルスのみで他の位置にはゼロが存在している３進コードを長さ６４のコードに対して用いると非常に良好に機能することを見出した。さらに、長さ６４のコードとして３進コードを２倍の振幅で（すなわち、４倍の瞬時電力で）送信することにより、いずれの信号対ノイズ比も見失われない。
【００７３】
本発明者らは、いくつかのコードパルスグリッドが、第１経路とそのエコーとの間のパルス衝突を避ける上で他よりも良好であることを見出した。コードパルスグリッドとは、パルスがあるべき箇所とあるべきでない箇所とを画定するテンプレートを意味する。
【００７４】
特定の実施形態の文脈で本発明を説明してきたが、そのような実施形態において、当業者が、特定の実施態様に適合するために多くの変更を行ってもよいことを容易に理解するであろう。例えば、少ない労力で本発明を様々な通信方式での使用に適合させることができる。さらに、前述の数種の素子は、任意の種々の既知の半導体製造方法を用いて実現されてもよく、また一般に、この技術分野で既知のとおり、ハードウェア制御またはソフトウェア制御のいずれか、あるいは、それらの組み合わせの下で動作するように適合されてもよい。また、特殊用途受信装置の文脈で開示した数種の本発明の方法は、適当な非一時的なコンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードにおいて実現されてもよく、それにより汎用または特定用途向けコンピュータのプロセッサが該コンピュータ可読コードを実行すると、プロセッサは各方法を実行する。
【００７５】
したがって、本発明者らが、無線通信システムのトランシーバに用いられる、チャネルサウンディングを実行する複数の改良された方法と装置とを提供したことが明らかである。これまで本発明をパケットベースのＵＷＢ通信システムの文脈でのみ開示してきたが、本発明が、パケットベースであるか否かに関わらず、チャネルサウンディングを実行する他の種類の無線通信システムに広く適用可能であることは言うまでもない。さらに、本発明者らは、本発明の提供する性能は総じて最良の先行技術に匹敵するものであるが、それら先行技術の既知の実施態様よりも遥かに効率的である、と考える。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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